3D-Druck-Shop Berlin

Verleih, Verkauf & Reparatur von 3D-Druckern

3D-Datenerstellung 3D-Internetlösungen

3D-Druck?

● es wird kein Druck ausgeübt – additives Produktionsverfahren

● Objekt wird durch Hinzufügen von Material erzeugt● Herstellung der Bauteile auf Basis von 3D CAD-Daten

(computer aided design)● Der „Druck“ erfolgt schichtweise

Entstehung und Aussichten

● 80er Jahre erste Geräte zum Rapid Prototyping (schneller Modellbau)

● Seit 2010 rasante Entwicklung durch:

Besserer Zugang und breiteres Verständnis für Computersysteme

– Preissenkung und technische Entwicklung von 3D-Drucksystemen

– Entstehung einer Open-Source (Entwicklungen werden allen zur Verfügung gestellt) Szene

– Interesse seitens Politik, Forschung und Investoren, Medienhype

Anwendungsgebiete

– Konzeptmodelle– Funktionale Prototypen – Ersatzteile, Gussformen – Präsentationsmittel (Give-aways)– medizinische Produkte (Prothesen, Zähne, etc.)– Schmuck

Anwendungsgebiete

● Branchen:

– Modellbau, Architektur– Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie– Kunst und Design– Gesundheitswesen

Wie ensteht ein 3D-Druck

● Datenerfassung durch Scan oder durch ein 3D-Grafikprogramm

● Datenbearbeitung Erstellung eines druckbaren „geschlossen“ Objektes

● „Slicen“ des Objektes – Zerschneiden des Objektes in Schichten

● Druck des Objektes

● Nachbearbeitung

3D Scanner

● Datenerfassung eines realen Objekte mit Hilfe von einem „3D Scanner“

– Fotokamera● Silhouetten● Structured light

– Laserscanner (Lidar)– Reales Abtasten mit einem Roboter

Computer Aided Design

● CAD

– Erstellung von 3D Modellen am PC mit spezieller 3D Software

● Eingabegeräte– 3D Mouse– Spezial Stifte und Pads

● Architekturmodelle● Kunst & Design

Software für 3D Modellierung

● 3D Modellerstellung

– Geometrische Grundkörper● Sketchup, Blender ...● Maya, 3D Studio Max …

– Organische Formen● Sculptris● Zbrush

Visualisierung des 3D Modells

● Wie sieht das 3D Modell überhaupt aus?– Unterschiede zum 2D Druck: Kein Acrobat Reader!

● Visualisierungstyp (Rendering 3D Modells)– Gittermodell– Licht / Schatten– Virtueller Raum– Farbinformationen (Texturen)

● Skalierungsprobleme– Jede Software eigene Masseinheiten

● Unsichtbare Stellen, Überhänge, Innenräume ...

Dateiformat

● Welches Dateiformat?

– Jede 3D Software hat eigenes Format

vergleichbar mit: .ai .cdr .doc .indd ...– Für den 3D-Druck wird eine .STL Datei benötigt

– Reparatur der Datei

– Vereinfachung und Reduzierung

vergleichbar mit DPI– Geschlossene Form, falsche Ausrichtung, usw..

3D Volumenmodell .STL

● Kontrolliertes .STL für den Druck– StereoLithografy

● Koordinaten und Ausrichtung von Dreiecken● Keine Farbinformationen● Große Datenmenge (nicht komprimiert)

– Optimiert, skaliert, ausgerichtet, konvertiert● Mannigfaltigkeit● Wasserdicht● Keine Doppelwände

Druckvorbereitung

● „Ausschießen“ Positionierung der Objekte im Drucker

– Minimierung der Produktionszeit– Minimierung des Materialverbrauchs

● Anlegen von Stützstrukturen

Slicing

● Digitales Zerschneiden des 3D-Modells in 2 dimensionale horizontale Scheiben (Layer)

● ca. 0,1 mm dicke Schichten (je nach Druckverfahren)● 3D Objekt entsteht aus Summe der Schichten● Wie Bierdeckel aufeinander kleben zu einem

Bierdeckelwürfel● Slic3r, Slicer, Kissslicer, Cura, Skeinforge

Slicing(Makerware)

Druckverfahren

● Druck mittels geschmolzener MaterialienFDM (FFM)-Verfahren

● Druck mittels flüssiger MaterialienStereolithografie, Digital Light Processing,MJM

● Druck mit Pulver3DP, Lasersintering, Electron Beam Melting

● Druck mit Papier oder FolienLaminated Object Modeling

FDM oder FFF

● FDM Fused deposition Modelling ● FFF (Fused Filament Fabrication)

Schichtschmelzung – Bewegliche Heißklebepistole

– Verflüssigung eines Kunststoffdrahtes durch Erhitzen

– Schichtstärken 0,1mm bis 1,25 mm

– Bastler Szene - OpenSource Geräte ab 350 Euro

– Kleingeräte zum selbstbauen (RepRap)

Materialien FDM

● PLA- Bioplastik kompostierbar, mehrfarbig● ABS- Plastik aus Rohöl, mehrfarbig● Laywood- holzartiges Material● Claywood- lehmartiges Material● Nylon● Flexible Materialen (Spezielles ABS /PLA)

Weiterverarbeitung

● Schleifen● Polieren● Lackieren● Evtl. Stützstrukturen entfernen

Stereolithografie

● Laser belichtet fotosensitives Kunstharz ● Hohe Auflösung möglich durch geringe Schichtdicken

von 0,025 mm bis 0,25mm● Extrem lange Druckzeiten● Nur ein Materialtyp zu verarbeiten einfarbig● Gut für hoch aufgelöste Designmuster, Urmodelle● Patente laufen aus – Entwicklungen openSource

Digital Light Processing

● Ähnlich der Stereolithografie● Benutzt handelsübliche Beamer Chips● Lemoncurry Projekt (openSource)

Multi Jet Modeling MJM

● Mischung aus Stereolithografie und FDM● Flüssiger Kunststoff wird mittels im Druckkopf

integrierter Lichtquelle ausgehärtet● Sehr detaillierte Modelle möglich● 3D-Systems, Objet jetzt Stratysis bald HP oder Epson● Mehrfarbige Modelle durch mehrere Druckköpfe

möglich

LaserSintering SLS, SLM

● Pulver als Druckmaterial● Material wird mittels Laser verschmolzen● Kunststoffe (Polyamid), Metalle, Keramik● Hohe Festigkeit, Funktionsmodelle● Schlüsselpatent abgelaufen

Electron Beam Melting

● Pulver wird im Vakuum mittels Elektronenstrahl verschmolzen

● Vakuum verhindert Sauerstoffeinschluss

● Sehr feste komplexe metallische Objekte

3DP-Druck mit Pulver

● Druckköpfe tragen Klebstoff auf eine Pulverschicht auf

● Mit Hilfe eines Rakels wird dann eine neue Pulverschicht aufgetragen und wieder verklebt

● 4-Farbdruck möglich● Zcorp jetzt 3D-Systems

Materialien 3DP-Druck

● Gips● Kunststoff● Keramik● Glas

Laminated Object Modeling (LOM)Selective Deposition Lamination(SDL)

● Papier- oder Folienschichten werden verklebt und mittels Cutter automatisch geschnitten

● 4 Farbdruck möglich ● Papier wird vor dem Schneiden bedruckt● Keine Stützstrukturen nötig

● Anbieter: Mcor

Auswahlkriterien

● Qualität, Quantität● Materialkosten● Farbsysteme● Oberflächenbeschaffenheit● Auflösung

Druckerhersteller

– 3D-Systems– Stratysis– Voxeljet– MCOR – Omni3D– Viele viele Klein- und Kleinstanbieter

3D-Informationsplatformen

● 3druck.com● RepRap Wiki● 3D-Druck-Shop.YOUin3D.com● 123DCatch● Netfabb● Thingiverse● Yeggi – Art google Suche für 3D

Aussichten und Entwicklung

● Bioprinting - drucken von Nahrung, von Organen● 3D-Druck in der Entwicklungs- und Katastrophenhilfe ● Drucken von Gebäuden

Und in der Zukunft?

● neue Materialien● neue Drucker ● neue Scanner● Software ● Crowdfunding● Auslaufende Patente (OpenSource)

Aussichten

● Heutiger Konsument wird zum Entwickler und Produzenten seiner Konsumgüter

● Wertschöpfung durch Konsument

Wir danken für Ihre Aufmerksamkeit und hoffen Sie für den 3D-Druck begeistert zu haben.

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